1.2.3. Определение частот, добавление графика и анализ схемы.
1.Откройте вкладку Proj в левом окне проекта и дважды щёлкните по Project Options или выберите в меню команду Options> Project Options. В открывшемся окне на вкладке Frequencies в поле Start(GHz) введите 2, в поле Stop(GHz) введите 6 и в поле Step(GHz) введите 0.2. Нажмите Apply и затем OK.
2.Щёлкните по значку New Graph на панели инструментов. В открывшемся окне введите имя графика LdB и нажмите OK.
3.В левом окне проекта щёлкните по появившемуся имени графика LdB правой кнопкой мышки и выберите Add Measurement. В открывшемся окне в поле To Port Index введите 2, щёлкая по кнопке в правом конце этого поля. В поле From Port Index введите 1. В поле dB установите “галочку”. Нажмите Apply и затем OK.
4.Щёлкните по значку Analyze 
на панели инструментов, чтобы выполнить анализ.
5.Щёлкните правой кнопкой мышки по графику и выберите Properties. На вкладке Axes открывшегося окна в области Choose axis отметьте x. В области Divisions снимите “га-
|
лочку” в Auto divs и в поле Step вве- |
|
дите 0.2. Нажмите Apply. Масштаб по |
|
левой оси по умолчанию определяется |
|
автоматически. При настройке схемы |
|
может быть удобным зафиксировать |
|
этот масштаб, чтобы он не изменялся в |
|
процессе настройки. Поэтому в облас- |
|
ти Choose axis отметьте Left 1. В об- |
|
ласти Limits снимите “галочку” в Auto |
|
limits и в поле Min введите -80. В об- |
|
ласти Divisions снимите “галочку” в |
|
Auto divs и в поле Step введите 5. На- |
Рис. 1.64 |
жмите Apply и затем OK. Полученный |
график показан на рис. 1.64. |
1.2.4. Настройка схемы.
1.Чтобы точнее отобразить график в полосе заграждения, добавьте частоты от 3.85 до
4.25с шагом 0.05, дважды щёлкнув по Project Options в левом окне проекта и отметив Add в открывшемся окне.
2.Сделайте активным окно схемы. Выберите в меню команду Simulate>Tune Tool (Мо-
делировать>Инструмент настройки) или щёлкните по значку Tune Tool 
на панели инструментов и переместите курсор на поле схемы. Курсор будет отображаться в виде крестообразной отвёртки. Поместите перекрестие курсора на переменную L1=14 и щёлкните левой кнопкой мышки. Цвет переменной должен измениться на синий. Затем поместите перекрестие курсора на переменную L2=14 и щёлкните левой кнопкой
мышки. Аналогично назначьте для настройки переменные WS1=1, WS2=1,
S1=0.1, S2=0.1 и LL=3. Переместите кур-
сор на свободное место в окне схемы и щёлкните левой кнопкой мышки, чтобы отменить режим выбора переменных для настройки.
3. Сделайте активным окно графика. Выберите в меню команду Simulate> Tune или
Рис. 1.65 |
щёлкните по значку Tune |
на панели |
|
инструментов. Откроется |
окно Variable |
Tuner (Механизм настройки переменной, рис. 1.65). Установив курсор на верхнюю часть окна и, нажав кнопку мышки, можно переместить окно в любое удобное место.
28
4. Из графика рис. 1.64 видно, что характеристику необходимо сдвинуть вверх по частоте. Для этого необходимо уменьшить длину резонаторов L1 и L2. Пределы регулировки переменных отображаются в полях Min-> и Max->, текущее значение переменных – в поле Nom->. Установленные по умолчанию пределы регулировки могут быть настолько большими, что точную настройку выполнить трудно. Например, для L1 и L2 эти пределы могут быть от 7 до 28 (см. рис. 1.65). Чтобы настройка была плавной,
|
|
|
уменьшите эти пределы. Т.к. |
||
|
|
|
L1 и L2 нужно регулировать |
||
|
|
|
только в меньшую сторону, |
||
|
|
|
введите для этих переменных в |
||
|
|
|
поле Min-> значение 7, а в по- |
||
|
|
|
ле Max-> - значение 14. Дви- |
||
|
|
|
гайте движки у этих перемен- |
||
|
|
|
ных в |
сторону уменьшения |
|
|
|
|
(т.е. вниз), пока не получите |
||
|
|
|
максимум ослабления на час- |
||
|
|
|
тоте 4 ГГц. Затем, двигая |
||
|
|
|
движки у переменных S1 и S2, |
||
|
|
|
добейтесь максимального ос- |
||
|
|
|
лабления на частоте 4 ГГц. |
||
|
|
|
Двигая движки у переменных |
||
|
|
|
WS1 и |
WS2, |
убедитесь, что |
|
Рис. 1.66 |
|
|||
|
|
при изменении ширины про- |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
водников связанных линий характеристика прак- |
||
|
|
|
тически не изменяется и эти переменные можно |
||
|
|
|
оставить без изменения. Двигая движок у пере- |
||
|
|
|
менной LL, убедитесь, что при уменьшении это- |
||
|
|
|
го расстояния характеристика |
незначительно |
|
|
|
|
улучшается. Окончательная характеристика по- |
||
|
|
|
сле настройки показана на рис. 1.66. Закройте |
||
Рис. 1.67 |
окно настройки. |
|
|
||
5. |
Сделайте активным окно схемы. Значения пе- |
||||
ременных после настройки показаны на рис. 1.67.
1.2.5. Статистический анализ.
Поскольку проектируемый фильтр является узкополосным, его желательно спроектировать несколько выше по частоте т.к. сдвинуть характеристику в сторону нижних частот проще, например, приклеивая узкие пластины из поликора на резонаторы или удлиняя резонаторы кусочками фольги из индия. Чтобы определить, насколько выше по частоте нужно спроектировать фильтр, оценим разброс характеристики от технологических допусков. Для этого необходимо назначить переменные для проведения статистического анализа и определить допуска. Очевидно, что наибольшее влияние на частоту заграждения фильтра будет
влиять допуск на длину резонаторов L1 и
L2. Заметное влияние могут так же оказывать разброс диэлектрической проницаемости и толщины подложки. Эти переменные и назначим для статистического анализа.
1. Сделайте активным окно схемы. Щёлкните правой кнопкой мышки по переменной L1 и выберите Properties. Откроется диалоговое окно
Edit Equation (рис. 1.68). В этом окне отметьте Use statistics (Ис-
29
пользовать статистику) и Normal (Нормальное распределение). В поле S.D. (Seated Deviate – Установка отклонения) введите допуск на длину резонатора 0.02. Поле In percent (В процентах) должно быть не отмеченным, чтобы допуск считался заданным в единицах длины, т.е. в мм, а не в процентах. Нажмите OK.
2. Аналогично для статистического анализа назначьте переменную L2.
3. Введите допуск на параметры подложки. Дважды щёлкните левой кнопкой мышки по элементу MSUB. Откроется диало-
говое окно Element Options. На вкладке Parameters этого окна в столбце Value напротив параметра H введите толщину подложки 0.98. Дело в том, что по ТУ допуск на толщину подложки только минусовой -0.04,
а в Microwave Office можно оп-
ределить только симметричный допуск. Чтобы остаться в поле возможных размеров толщины, её можно задать 0.98 с симметричным допуском 0.02. Откройте вкладку Statistics диалогового окна (рис. 1.69). На этой вкладке отметьте столбец Use напротив параметров Er и H. Напротив переменной Er отметьте столбец ln%, чтобы задать допуск в процентах, и в столбце Tol (Tolerance – допуск) введите 2. Напротив переменной H в столбце Tol
введите 0.02. Нажмите OK.
4. Сделайте активным окно графика и установите цель статистического анализа. Для этого щёлкните правой кнопкой мышки по группе Yield Goals в левом окне проекта и выберите Add Yield Goal. Откроется диалоговое окно New Yield Goal (рис. 1.70). Отметьте Meas<Goal. Снимите “галочки” в полях Start Min и Start Max, и введите соответственно нижнюю частоту заграждения 3.9 и верхнюю 4.1 ГГц. В поле Goal start введите -50. Нажмите OK.
5. Щёлкните правой кнопкой мышки по графику и выберите Properties. В открывшемся окне свойств графика на вкладке Yield Data отметьте Show traces (Показывать трассы) и All traces (Все трассы). Нажмите Apply и затем
OK.
6. Выполните статистический анализ, выбрав в меню команду Simulate>Yield Analysis. От-
кроется диалоговое окно Yield Analysis (рис. 1.71). В выпадающем списке Analysis Methods выберите Yield Analysis, в поле Maximum Iteration введите 500. Нажмите Start.
Во время выполнения статистического анализа в нижней части этого диалогового окна
30
отображается общее количество выполненных выборок (Iter. =) и количество выборок, удовлетворяющих установленной цели, в процентах (Yield =). Из полученного графика (рис. 1.72) видно, что резонансная частота может смещаться примерно на 0.1 ГГц.
Чтобы удалить из графика результаты статистического анализа, щёлкните по кнопке Clear в окне рис. 1.71. Или, если это окно уже закрыто, щёлкните по графику правой кнопкой мышки и выберите Properties. В открывшемся окне свойств графика на вкладке Yield Data снимите “галочку” в Show traces, нажмите Apply и OK.
1.2.6.Создание электромагнитной структуры.
1.Выберите в меню команду Options> Layout Options. В открывшемся окне на вклад-
ке Layout в поле Grid spacing (Шаг сетки) введите 0.1, в поле Database unit size
(Размер базы данных единицы измерения, определяет точность размера клеток сетки) введите 0.001. Откройте вкладку Dimension Line (Измерительная линия) в поля Font height (Высота шрифта) и Arrow size (Размер стрелки) введите 1. Нажмите
OK.
2.Сделайте активным окно схемы. Щёлкните по значку New Schematic Layout View на панели инструментов, откроется окно топологии схемы. Выберите в меню ко-
манду Edit>Select All и затем команду Edit>Snap Together.
3. Щёлкните по значку Dimension Line на панели инструментов, установите курсор на левый край топологии фильтра, нажмите левую кнопку мышки и, не отпуская кнопки, переместите курсор на правый край топологии, отпустите кнопку, двигая мышкой, установите размер длины фильтра
и щёлкните мышкой. Аналогично установите размер ширины фильтра. Полученная топология показана на рис. 1.73.
4.Выделите все элементы топологии и щёлкните по значку Copy на панели инструментов.
5.Щёлкните по значку New Em Structure на панели инструментов и создайте элек-
тромагнитную структуру с именем FZ4.
6. Щёлкните по значку Substrate Information на па-
нели инструментов. На вкладке Enclosure открывшегося диалогового окна в поле X- Dimension(mm) введите
28.6 (длина электромагнитной структуры должна быть точно равна длине топологии фильтра), в по-
ле X-Divisions введите
Рис. 1.74 286, в поле Y- Dimension(mm) введите
20, в поле Y-Divisions введите 200. Откройте вкладку Dielectric Layers. Для первого слоя введите толщину 10 мм. Для второго слоя введите толщину 1 мм, диэлектрическую проницаемость 10.28, тангенс потерь 0.0001 и масштаб просмотра 4 (рис. 1.74). Нажмите OK.
31